【正文】 m28 0 0 W / m26 0 0 W / m2 圖 23(a) 太陽(yáng)能電池在 25℃ 下 不同光照強(qiáng)度下的 IV 特性曲線 0 0 . 7 1 . 4 2 . 1 2 . 8 3 . 5 4 . 2 500 . 61 . 21 . 82 . 43 . 03 . 64 . 24 . 85 . 46 . 0U / VP / W1 0 0 0 W / m28 0 0 W / m26 0 0 W / m2 圖 23(b) 太陽(yáng)能電池在 25℃ 下 不同光照強(qiáng)度下的 PV 特性曲線 由圖 23 可以看出，短路電流隨著光照強(qiáng)度的增加而大幅增加，開路電壓隨光照強(qiáng)度的增加略有增加，所以，輸出功率是隨著光照強(qiáng)度的增加而增加的。 IDIs hRs hRsIURL 圖 21 太陽(yáng)能電池等效電路圖 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 用公式表示太陽(yáng)能電池發(fā)電狀 態(tài)的電流方程式為： shDph IIII ? (21) ? ?shssph R IRU1AKT IRUqe xpIoII ???????? ??????? ??? (22) 式中 Iph—— 光生電流， (A)； Io—— 二 極管反向飽和電流， (A)； q—— 電子電荷 (109C)； K—— 玻爾茲曼常數(shù) (1023J/K)； T—— 絕對(duì)溫度， (K)； A—— PN 結(jié)的曲線常數(shù)； 當(dāng)光照條件與溫度一定時(shí)，根據(jù)公式 (22)得到太陽(yáng)能電池的 IV 特性曲線與 PV特性曲線，如圖 22 所示 [4]。當(dāng)把很多光伏電池單元 通過串并聯(lián)的方式組合在一起，就構(gòu)成了光伏電池組件，經(jīng)過封裝就成為了常見的太陽(yáng)能電池板，可以在太陽(yáng)光的作用下輸出功率滿足特定場(chǎng)合的需求的電能。太陽(yáng)能電池的組成材料是半導(dǎo)體，其中硅應(yīng)用的最為廣泛。并且在硬件電路與軟件程序方面進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)其作為充電器應(yīng)具備的基本功能。使得其應(yīng)用范圍遍及到幾乎所有的用電領(lǐng)域。雖然與國(guó)外相比，我國(guó)的技術(shù)水平和投入力度還有很多不足，在太陽(yáng)能光伏發(fā)電的應(yīng)用層面上還有很大的發(fā)展空間，但是，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一 步發(fā)展，以后一定可以利用豐富的太陽(yáng)能資源解決資源短缺的問題?？梢哉f我國(guó)的光伏發(fā)電起步較晚，但是發(fā)展速度較快。目前，市場(chǎng)上銷售最多的是旅行手機(jī)充電器，嚴(yán)格地從充電電路進(jìn)行分析，只有非常少的一部分充電器屬于真正意義 上的智能控制手機(jī)充電器。還存在的一個(gè)問題是，手機(jī)電池的儲(chǔ)能是有限的，外出遠(yuǎn)離市電的人們經(jīng)常會(huì)遇到手機(jī)沒電又無(wú)法及時(shí)補(bǔ)充電 能的情況，這時(shí)，太陽(yáng)能手機(jī)充電器的優(yōu)點(diǎn)就顯現(xiàn)出來。充電器的質(zhì)量、安全等一系列問題不僅直接影響著手機(jī)的正常使用，還使手機(jī)電池的壽命大大減少。 手機(jī)充電器研究的背景及意義 自馬丁庫(kù)伯在 1973 年發(fā)明了手機(jī)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展它已經(jīng)成為了人們生活中不可或缺的通訊工具。太陽(yáng)能電池技術(shù)最重要的研究?jī)?nèi)容，就是如何在給定光電轉(zhuǎn)換材料和電池的條件下，完成高效可靠的充電。太陽(yáng)能電池是利用太陽(yáng)光和材料相互作用直接產(chǎn)生電能，不需要消耗燃料和水等物質(zhì)，轉(zhuǎn)換過程中不釋放包括二氧化碳在內(nèi)的溫室氣體，是對(duì)環(huán)境沒有任何污染的可再生能源。對(duì)于地球來說，接收到的太陽(yáng)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所利用的能量，這就造成了能源和資源的浪費(fèi)。 Solar energy。還應(yīng)用 MATLAB 仿真軟件對(duì)電路進(jìn)行了仿真研究?，F(xiàn)在手機(jī)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠郑鞘謾C(jī)電池的儲(chǔ)能是有限的，在遠(yuǎn)離市電的環(huán)境下，電池的耗盡為通信帶來極大的不便。目前，太陽(yáng)能電池在便攜式電子設(shè)備中的應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。在硬件電路與軟件程序方面進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)其作為充電器應(yīng)具備的基本功能。s Daily life, but mobile phone battery energy storage is limited, in far away from the grid environment, battery run out for munication inconvenient. Moreover, the security problems of mobile phone chargers has gradually by the attention of people in recent years. Of solar mobile charger in this paper, on the basis of theory research and puter simulation, design the two solar mobile charger witch can also be used to recharge the phone without power , solar mobile charger based on integrated chip and solar mobile charger based on the MPPT. In the aspect of hardware circuit and software program in detail design, so it can realize it as a charger should possess the basic function. What’ s more,this paper used the MATLAB simulation software of circuit simulation. And the two kinds of solar mobile charger design has carried on the parison, this paper expounds the respective advantages and disadvantages. Keywords Mobile phone charger。 Single chip microputer III 目 錄 摘要 ....................................................................................................................... II Abstract ................................................................................................................. II 第 1章 緒論 .......................................................................................................... 1 課題研究的背景及意義 ................................... 1 太陽(yáng)能研究的背景及意義 ............................. 1 手機(jī)充電器研究的背景及意義 ......................... 1 市場(chǎng)產(chǎn)品概況及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................... 2 市場(chǎng)產(chǎn)品概況 ....................................... 2 太陽(yáng)能國(guó)內(nèi)研究狀況 ................................. 2 太陽(yáng)能國(guó)外研究狀況 ................................. 2 課題研究的主要內(nèi)容 ..................................... 3 本章小結(jié) ............................................... 3 第 2章 太陽(yáng)能電池與蓄電池的論述 .................................................................. 5 太陽(yáng)能電池的研究 ....................................... 5 太陽(yáng)能電池的工作原理 ............................... 5 太陽(yáng)能電池的等效電路 ............................... 5 太陽(yáng)能電池的輸出特性 ............................... 7 太陽(yáng)能電池仿真模型的建立 ........................... 8 ........................... 10 蓄電池及其充電控制 .................................... 14 蓄電池介紹 ........................................ 14 蓄電池充電方法 .................................... 14 蓄電池充電仿真 .................................... 15 本章小結(jié) .............................................. 16 第 3章 基于芯片的太陽(yáng)能手機(jī)充電器硬件設(shè)計(jì) ............................................ 17 ..................................... 17 CN3063芯片介紹 ........................................ 17 MCC6288芯片介紹 ....................................... 19 本章小結(jié) .............................................. 21 第 4章 基于 MPPT的太陽(yáng)能手機(jī)充電器硬件設(shè)計(jì) .......................................... 22 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .......................................... 22 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求 .................................. 22 系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì) .................................... 22 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................. 22 具體硬件電路的設(shè)計(jì) .................................... 24 基于 MPPT 的蓄電池充電控制電路設(shè)計(jì) ................. 24 IV 蓄電池放電電路 .................................... 26 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) .................................. 27 軟件設(shè)計(jì) .......................................... 34 本章小結(jié) .............................................. 37 結(jié)論 ...................................................................................................................... 38 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................. 39 致謝 ...................................................................................................................... 40 附錄 1 開題報(bào)告 ................................................................................................. 41 附錄 2 中期報(bào)告 ................................................................................................. 45 第 1章 緒論